Разделы презентаций


Полупроводники. Собственная проводимость полупроводников

Содержание

Полупроводники. Общие сведенияiuriimurashov@gmail.com

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Полупроводники. Собственная проводимость полупроводников
Доц., к.т.н. Мурашов Ю.В.
iuriimurashov@gmail.com

Полупроводники. Собственная проводимость полупроводниковДоц., к.т.н. Мурашов Ю.В.iuriimurashov@gmail.com

Слайд 2Полупроводники. Общие сведения
iuriimurashov@gmail.com

Полупроводники. Общие сведенияiuriimurashov@gmail.com

Слайд 3Общие сведения
Полупроводники – твердые тела, у которых при Т=0 валентная

зона полностью заполнена и отделена от зоны проводимости узкой по

сравнению с диэлектриками запрещенной зоной.

Различия полупроводников и металлов:
удельное сопротивление полупроводников обычно существенно выше, чем металлов:
удельное сопротивление полупроводников быстро падает с ростом температуры – у металлов возрастает (и зависимость существенно слабее);
удельное сопротивление полупроводников существенно уменьшается с ростом концентрации примесей – у металлов зависимость слабая и противоположная:
удельное сопротивление полупроводников зависит от облучения светом или ионизирующей радиацией – для металлов подобное влияние отсутствует.

Общие сведенияПолупроводники – твердые тела, у которых при Т=0 валентная зона полностью заполнена и отделена от зоны

Слайд 4Собственная проводимость полупроводников
Внешняя электронная оболочка кремния Si (1s22s22p63s23p2) содержит четыре

валентных электрона. При образовании кристалла они образуют четыре ковалентные связи.

В узле кристаллической решетки лежит ион кремния, который окружен четырьмя ближайшими соседями. На каждую ковалентную связь приходится по два электрона. Все электроны находятся в связанном состоянии, свободных зарядов нет и такой кристалл не проводит электрический ток.

Кристалл собственного полупроводника кремния

Полупроводник с позиции зонной теории

Собственная проводимость полупроводниковВнешняя электронная оболочка кремния Si (1s22s22p63s23p2) содержит четыре валентных электрона. При образовании кристалла они образуют

Слайд 5Собственная проводимость полупроводников
Под действием внешних факторов, прежде всего теплового возбуждения,

ковалентная связь может быть разорвана, при этом электрон становится свободным.

Вероятность разрыва резко возрастает, если выполняется kТ ~ ΔЕ.

Разрыв ковалентной связи в рамках зонной теории

Собственная проводимость полупроводниковПод действием внешних факторов, прежде всего теплового возбуждения, ковалентная связь может быть разорвана, при этом

Слайд 6Собственная проводимость полупроводников
Примем минимальную энергию зоны проводимости за начало отсчета.

Тогда максимальная энергию зоны проводимости Е1. максимальная энергия валентной зоны

– ΔЕ, а минимальная энергия валентной зоны – Е2.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Собственная проводимость полупроводниковПримем минимальную энергию зоны проводимости за начало отсчета. Тогда максимальная энергию зоны проводимости Е1. максимальная

Слайд 7Собственная проводимость полупроводников
Подставляя функцию Ферми - Дирака получаем:
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)

Собственная проводимость полупроводниковПодставляя функцию Ферми - Дирака получаем:(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)

Слайд 8Собственная проводимость полупроводников
Преобразовывая, получаем, что при T=0 K уровень Ферми

лежит ровно посередине запрещенной зоны полупроводника:
(14)
(15)
(16)
(17)

Собственная проводимость полупроводниковПреобразовывая, получаем, что при T=0 K уровень Ферми лежит ровно посередине запрещенной зоны полупроводника:(14)(15)(16)(17)

Слайд 9Примесная проводимость полупроводников
Наличие примесей, атомов других химических элементов, и дефектов,

нарушений регулярного порядка, в кристаллической решетки существенно меняет проводимости полупроводника.

Проводимость, обусловленная наличием примесей, называется примесной. Примеси приводят к появлению в запрещенной зоне кристалла энергетических уровней, положение которых зависит от типа примеси или дефекта.
Примесная проводимость полупроводниковНаличие примесей, атомов других химических элементов, и дефектов, нарушений регулярного порядка, в кристаллической решетки существенно

Слайд 10Примесная проводимость полупроводников
Наличие примесей, атомов других химических элементов, и дефектов,

нарушений регулярного порядка, в кристаллической решетки существенно меняет проводимости полупроводника.

Проводимость, обусловленная наличием примесей, называется примесной. Примеси приводят к появлению в запрещенной зоне кристалла энергетических уровней, положение которых зависит от типа примеси или дефекта.
Примесная проводимость полупроводниковНаличие примесей, атомов других химических элементов, и дефектов, нарушений регулярного порядка, в кристаллической решетки существенно

Слайд 11Спасибо за внимание
iuriimurashov@gmail.com

Спасибо за вниманиеiuriimurashov@gmail.com

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика